JP2003047460A - インキュベータ - Google Patents

インキュベータ

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JP2003047460A
JP2003047460A JP2001240007A JP2001240007A JP2003047460A JP 2003047460 A JP2003047460 A JP 2003047460A JP 2001240007 A JP2001240007 A JP 2001240007A JP 2001240007 A JP2001240007 A JP 2001240007A JP 2003047460 A JP2003047460 A JP 2003047460A
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JP
Japan
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air
refrigerator
interior
blower fan
incubator
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JP2001240007A
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English (en)
Inventor
Kazutoshi Morishita
和敏 森下
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Fukushima Galilei Co Ltd
Original Assignee
Fukushima Industries Corp
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Publication date
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/14Incubators; Climatic chambers

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Biotechnology (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
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  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 保温庫の庫内の温度分布の均一化が図れなが
ら、庫内の試料などに当たる風量を低減できて試料の乾
燥を抑えることができるインキュベータを得ることにあ
る。 【解決手段】 インキュベータは、保温庫1の庫内1a
に空気を循環させて、庫内1aの全体を一定温度に保つ
ようになっており、庫内1aの上部に空気吸込み口7を
設けるとともに、庫内1aの下部に空気吐出し口8を設
けている。空気吸込み口7と空気吐出し口8とは、送風
ファン9および空気加温部10を内部に有する通気路6
を介して接続される。そして、送風ファン9による送風
作用で空気吸込み口7から吸い込まれた庫内1aの空気
が、空気加温部10で加温されて空気吐出し口8から庫
内1aへ吐き出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、保温庫の庫内温度
を一定に保って、例えば庫内に収容した微生物や細胞な
どを培養するためのインキュベータに関する。
【0002】
【従来の技術】このインキュベータは、保温庫の庫内温
度の分布が均一になることが求められており、特に庫内
温度を比較的高温にして使用する場合に、庫内温度の分
布の厳密な均一性を求めることが多い。これに対して、
従来のインキュベータは、庫内の下部に設けた空気吸込
み口から庫内の空気を吸い込んで加熱などを行ったの
ち、庫内の上部に設けた空気吐出し口から温風として庫
内へ吐き出していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】暖かい空気は上昇しよ
うとするため、前述のように温風を庫内の上部に吐き出
しても、その温風が保温庫の庫内の下部側へスムーズに
は流れない。しかも、上昇する暖かい空気が前記温風の
下側への循環を妨げて、温風が庫内の下部側へ一層流れ
にくくなる。この結果、温風が庫内の上部に停滞して、
庫内の上部側と下部側との温度差が大きくなり、均一な
庫内温度が得られにくくなる。
【0004】この場合、空気吐出し口から吐き出す温風
の風量を大きくして、温風を庫内の下側へ強制的に循環
させることが考えられるが、これでは、庫内に収容され
た細胞などの試料に当たる温風の風量も多くなって試料
が乾燥するところに問題があった。
【0005】また、試料によっては庫内温度を低温に設
定する場合もあるが、冷たい空気は、暖かい空気とは逆
に下降しようとするため、均一な庫内温度を得るために
は庫内の上部へ冷風を吐き出すことが望ましい。更に、
空気吸込み口から吸い込んだ空気の冷却に伴って生じた
結露が、送風ファンの駆動モータなどに落ちて漏電など
が生じることを防止する必要がある。
【0006】本発明の目的は、保温庫の庫内の温度分布
の均一化が図れながら、庫内の試料などに当たる風量を
低減できて試料の乾燥を抑えることができるインキュベ
ータを得ることにある。また本発明の目的は、庫内温度
を高温に設定しても低温に設定しても庫内の温度分布の
均一化が図れることにある。本発明の目的は、庫内空気
の冷却に伴って生じた結露が、送風ファンの駆動モータ
などに落ちて漏電などが生じることを防止することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明が対象とするイン
キュベータは、保温庫1の庫内1aに空気を循環させ
て、庫内1aの全体を一定温度に保つようになってい
る。ここでのインキュベータは、所定の低温状態と高温
状態とを所定時間毎に切り換えて交互に繰り返すものな
ども含まれる。本発明のインキュベータは、庫内1aの
上部に空気吸込み口7を設けるとともに、庫内1aの下
部に空気吐出し口8を設けている。空気吸込み口7と空
気吐出し口8とは、送風ファン9および空気加温部10
を内部に有する通気路6を介して接続されており、送風
ファン9による送風作用で空気吸込み口7から吸い込ま
れた庫内1aの空気を、空気加温部10で加温して空気
吐出し口8から庫内1aへ吐き出すようになっている。
ここでの空気加温部10の加温には、空気を加熱する場
合と冷却する場合とが含まれる。
【0008】具体的に説明すると、保温庫1の庫内1a
に棚4を配置しており、空気吐出し口8が棚4よりも下
側に配置してある。そのうえで、送風ファン9の回転方
向が切り換え可能になっており、送風ファン9を逆転さ
せた場合には、空気吐出し口8から庫内1aの空気が吸
い込まれて空気吸込み口7から庫内1aへ吐き出され
る。また、送風ファン9を空気加温部10よりも上側に
配置するものとすることができる。
【0009】
【発明の作用効果】本発明のインキュベータは、保温庫
1の庫内1aの上部の空気を庫内1aの空気吸込み口7
から吸い込んで、庫内1aの空気吐出し口8から庫内1
aの下部へ吐き出すことにより、庫内1aの空気が下か
ら上へ循環するが、これが庫内1aの暖かい空気が自然
に上昇しようとするのと同一方向になる。従って、庫内
1aの空気がスムーズに循環して、庫内1aの温度分布
の均一化を確実に図れる。
【0010】そして、庫内1aの空気がスムーズに流れ
ることで、送風ファン9の送風力を小さくしても庫内1
aの空気を確実に循環させることができる。つまり、送
風ファン9の送風力を小さくできる分だけ、庫内1aの
棚4の上に載置された試料などに当たる風量を低減でき
て、試料の乾燥を抑えることができる。特に棚4には試
料として、培地などを充填したシャーレが載置される場
合が一般的である。この場合でも、下から上へ空気が流
れることでシャーレ内に空気が入り込みにくくなって、
シャーレ内の培地などの乾燥が確実に抑えられる。
【0011】空気吐出し口8を庫内1aの棚4よりも下
側に配置してあると、棚4に載置された試料などに当た
る風量をより低減できて、試料の乾燥を一層抑えること
ができる。
【0012】空気吐出し口8から庫内1aの空気を吸い
込んで空気吸込み口7から庫内1aへ吐き出せるように
切り換え可能になっていると、庫内温度を低温に設定し
て使用する場合には、庫内1aの空気を上から下へ流れ
るようにできる。つまり、庫内1aの空気が上から下へ
流れることで、庫内1aの冷たい空気が自然に下降しよ
うとするのと同一方向になり、庫内1aの空気をスムー
ズに循環させて、庫内1aの温度分布の均一化を確実に
図れる。従って、庫内温度を低温に設定しても高温に設
定しても、庫内1aの温度分布の均一化を確実に図れる
ことになり、インキュベータの使い勝手を向上させるこ
とができる。
【0013】送風ファン9を空気加温部10よりも上側
に配置すると、空気加温部10で結露などが生じても、
その水滴などが送風ファン9の駆動モータ11などに落
ちることがない。従って、送風ファン9に防水構造など
を施さなくても済んで、インキュベータのコストアップ
などを防止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】図1および図2は本発明に係るイ
ンキュベータを示しており、図1に示す保温庫1の庫内
1aの空気を熱交換器(空気加温部)10で加熱あるい
は冷却することで、庫内1aの温度を予め設定した一定
温度に保持するようになっている。インキュベータは、
保温庫1の下側に機械室2を配置しており、機械室2内
に、保温庫1の庫内温度などを制御するための制御部な
どを配置する。なお、機械室2は保温庫1の上側に配置
されてもよい。
【0015】保温庫1の前面(図1では左側)に設けら
れた開口は、扉3によって揺動開閉可能になっている。
保温庫1の庫内1aには、上下3段の棚4が配置される
ようになっており、これらの棚4に、容器に収容した細
胞などの試料が載置される。保温庫1の庫内温度は、例
えば−15〜50℃の温度範囲内で設定可能になってい
る。
【0016】前記保温庫1の庫内1aの奥壁部(図1で
は右側)には上下に延びる通気路6が配置される。通気
路6の上部は、空気吸込み口7を介して前記庫内1aの
上部に接続されており、通気路6の下部は、空気吐出し
口8を介して前記庫内1aの下部に接続される。空気吸
込み口7の位置には送風ファン9が設けられており、通
気路6の内部には熱交換器10が設けられる。空気吐出
し口8は、図1に示すごとく最下段の棚4よりも下側に
配置される。
【0017】送風ファン9は、DCモータ(駆動モー
タ)11によって回転駆動されて送風を行う。送風ファ
ン9の回転方向は、不図示の操作スイッチなどによって
正転あるいは逆転を選択可能になっている。熱交換器1
0は、送風ファン9を介して送られてきた庫内1aの空
気を加熱あるいは冷却する。熱交換器10は、ヒータな
ども備えており、不図示の温度センサでの検出結果など
に基づいて前記の加熱および冷却が制御される。
【0018】そして、送風ファン9の正転に伴う送風作
用によって、庫内1aの上部の空気が、空気吸込み口7
から吸い込まれて熱交換器10で加熱あるいは冷却され
たのち、空気吐出し口8から庫内1aの下部へ吐き出さ
れる。空気吐出し口8は、図2に示すごとく庫内1aの
左右方向に分散させて配置しており、前記加熱あるいは
冷却された空気が庫内1aの左右に均等に広がるように
している。
【0019】つまり、庫内1aの空気は送風ファン9の
送風作用によって上昇する。これに加えて、庫内1aの
暖かい空気は自然に上昇しようとするため、庫内1aの
空気は庫内1aを速やかに循環する。従って、庫内1a
での上下方向の温度ムラが抑えられる。また、空気吐出
し口8から庫内1aの下部へ吐き出される空気は、棚4
の上に載置されている試料に直接当たらないので、棚4
の上に載置されている試料の乾燥が抑えられる。
【0020】一方、操作スイッチの操作などによって送
風ファン9の回転方向を逆転させた場合には、庫内1a
の下部の空気が、空気吐出し口8から吸い込まれて熱交
換器10で加熱あるいは冷却されたのち、空気吸込み口
7から庫内1aの上部へ吐き出される。この場合、庫内
1aの空気が上から下へ流れることで、庫内1aの冷た
い空気が自然に下降しようとするのと同一方向になり、
低い庫内温度に設定されている場合でも、庫内1aの空
気を速やかに循環させることができる。
【0021】(試験結果)空気吸込み口7から庫内1a
の空気を吸い込んで空気吐出し口8から吐き出す場合の
庫内1aの温度分布を測定した。即ち、庫内1aの設定
温度を5℃と37℃とした場合での前記上下3段の各棚
4の中央位置、前側の左右位置および後側の左右位置に
おけるそれぞれの温度を測定した。
【0022】庫内1aの設定温度が5℃の場合であって
も温度のばらつきは1.9℃以内に収まっており、庫内1
aの設定温度が37℃の場合では温度のばらつきが0.4
℃以内の小さい範囲内に収まっており、庫内1aの温度
分布がほぼ均一になることが認められた。
【0023】
【表1】
【0024】また、図3に示すごとくポリ容器15内
に、グラスファイバーなどからなる蒸発体16を配置す
るとともに1300gの水を注入して庫内1aに載置
し、庫内1aの設定温度を37℃にして36時間後の水
の蒸発量を測定した。
【0025】空気吸込み口7から庫内1aの空気を吸い
込んで空気吐出し口8から吐き出した場合には、201
gの水が蒸発しており、空気吐出し口8から庫内1aの
空気を吸い込んで空気吸込み口7から吐き出した場合に
は、492gの水が蒸発している。
【0026】つまり、空気吸込み口7から庫内1aの上
部の空気を吸い込んで空気吐出し口8から庫内1aの下
部へ吐き出した場合の方が、空気吐出し口8から庫内1
aの下部の空気を吸い込んで空気吸込み口7から庫内1
aの上部へ吐き出した場合よりも、水の蒸発量が約60
%も減少しており、乾燥しにくくなることが認められ
た。
【0027】空気吸込み口7および送風ファン9は左右
方向に複数個設けてもよい。棚4は、上下2段や1段の
みであってもよく、上下4段以上であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインキュベータを示す縦断面図で
ある。
【図2】インキュベータの庫内を示す正面図である。
【図3】本発明の乾燥低減効果を試験するための装置の
斜視図である。
【符号の説明】
1 保温庫 1a 庫内 6 通気路 7 空気吸込み口 8 空気吐出し口 9 送風ファン 10 熱交換器 11 DCモータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 保温庫1の庫内1aに空気を循環させ
    て、庫内1aの全体を一定温度に保つインキュベータに
    おいて、 前記庫内1aの上部に空気吸込み口7を設けるととも
    に、庫内1aの下部に空気吐出し口8を設けており、 空気吸込み口7と空気吐出し口8とは、送風ファン9お
    よび空気加温部10を内部に有する通気路6を介して接
    続されており、 送風ファン9による送風作用で空気吸込み口7から吸い
    込まれた庫内1aの空気が、空気加温部10で加温され
    て空気吐出し口8から庫内1aへ吐き出されることを特
    徴とするインキュベータ。
  2. 【請求項2】 保温庫1の庫内1aに棚4を配置してお
    り、 空気吐出し口8が前記棚4よりも下側に配置してある請
    求項1記載のインキュベータ。
  3. 【請求項3】 送風ファン9の回転方向が切り換え可能
    になっており、 送風ファン9を逆転させた場合には、空気吐出し口8か
    ら庫内1aの空気が吸い込まれて空気吸込み口7から庫
    内1aへ吐き出される請求項1又は2記載のインキュベ
    ータ。
  4. 【請求項4】 送風ファン9を空気加温部10よりも上
    側に配置した請求項1又は2又は3記載のインキュベー
    タ。
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